混凝土回弹法测强中假性碳化

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1、混凝土回弹法测强中假性碳化发布人：admin发布时间：2009年3月26日被浏览760次混凝土回弹法测强中假性碳化童寿兴（同济大学材料科学与工程学院,上海200092）【摘 要】  混凝土的碳化作用能提高其表面的硬度，现行无损检测规程把碳化深度作为回弹法测强的一个修正参量来采用。研究发现在某种场合用酚酞试剂测定到的碳化值，不一定是实质意义上氢氧化钙和二氧化碳反应生成的碳酸钙现象。这疑似混凝土碳化深度值实际是混凝土表层失碱产生的中性化现象，研究揭示了回弹法检测中酚酞试剂指示的假性碳化对混凝土检测强度评判的误区。【关键词】  混凝土  碳化 回弹法 检测 1.前言硅酸盐水泥主要由石灰质原料和粘

2、土质原料组成。石灰质原料提供氧化钙，氧化钙是碱性物质。新拌混凝土由于水化作用形成氢氧化钙，水泥浆在空气中硬化时，表层水化形成的氢氧化钙就会与空气中的二氧化碳生成碳化钙，这被称为混凝土的碳化作用。混凝土的碳化速度及碳化深度与混凝土水灰比有关，还与混凝土所处的的环境条件：如空气中的二氧化碳浓度，空气相对湿度有关。由于碳化收缩，碳酸钙的生成能提高混凝土表面的硬度，在回弹法检测强度时提高了回弹值读数，而且碳化深度与混凝土的龄期接近正比，因此我国在早期的回弹法测定混凝土强度技术的研究中，为了克服混凝土碳化及龄期对回弹法测强的影响，就把碳化深度作为一个参量来采用，使之成为一个反比的系数，当回弹值相当时

3、，碳化深度值越大其对应的混凝土检测强度值越低。我国现行无损检测规程JGJ/T23-2001(回弹法检测混凝土抗压强度技术规程)[1]中规定了测量碳化深度的方法：采用浓度为1%的酚酞酒精溶液测量已碳化与未碳化混凝土交接面到混凝土表面的垂直距离，读数精确至0.5mm，大于6mm以上时以6.0mm计。这种检测混凝土碳化的方法已经使用了几十年。酚酞酒精溶液是一种指示剂，它可以成为混凝土是否碳化的一种检测方法，但广义上讲酚酞试剂是一种对物质进行酸，碱性检测的指示剂，有时它所指示的上述界面到混凝土表面的垂直距离并不一定是混凝土的碳化层。如果当被测混凝土表面受到了某化学物质的侵蚀，比如混凝土试块成型时的

4、立方体试模，或工地浇筑混凝土架支的模版，采用了酸性脱模剂而使与模板接触的混凝土表面失碱产生的中性化现象，并不是真正意义上的回弹检测中的碳化事实，这种假性碳化现象，对混凝土表面硬度没有多少提高，当然回弹值也并不提高，但由此计算的回弹强度值却因这假性碳化深度的引入而较大程度的锐减，甚至致使判定检测工程质量的不合格，如不适时纠正将会造成财产的巨大损失。本文通过某一回弹法测强课题的研究中偶尔发现的混凝土表层中性化现象，揭示了回弹法检测中假碳化现象对混凝土检测强度评判的误区。 2.问题的提出某一研究课题成型了一批150mm×150mm×150mm的立方体试块，设计混凝土强度等级为C20、C30、C4

5、0、C50等，在混凝土试块上进行回弹、抗压强度检测的混凝土龄期分别为14、28、60、90、120天。每组试块的回弹平均值、碳化深度及极限抗压强度平均值见表1。 表1检测数值检测项设计混凝土强度等级C20C30C40C5014天回弹值27.931.733.435.0碳化深度（mm）----抗压强度（Mpa）17.024.531.042.228天回弹值30.433.735.139.1碳化深度（mm）3221抗压强度（Mpa）20.731.336.548.960天回弹值34.338.541.043.5碳化深度（mm）4332抗压强度（Mpa）27.337.646.856.390天回弹值35.5

6、40.142.043.4碳化深度（mm）5443抗压强度（Mpa）28.440.846.560.0120天回弹值37.343.246.048.8碳化深度（mm）5543抗压强度（Mpa）35.547.753.264.4注：14天碳化深度值未做测量试验 从表1的检测数据可以得知：1）随混凝土设计强度等级的提高及混凝土龄期的增长，其回弹值和抗压强度也提高，而且回弹值R与抗压强度f几乎成线性关系：f=-45.5+2.248R、直线方程相关系数r=0.94、平均相对误差δ=±8.6%。2）混凝土的碳化深度随混凝土的龄期逐渐增加，但是碳化深度值有些怪异。该批试块按计划成型一天拆模后放入水中养护一周，

7、然后移至室外进行自然养护。按以往经验，放入水中养护一周龄期为14天的混凝土几乎没有碳化，故没有检测14天龄期的混凝土碳化值，但28天龄期的碳化值却出乎意料的大。3）将表1中20对回弹值直接代入文献[1]（取碳化值为零），把查得的回弹强度值与实际抗压强度值作比较，其负误差为6个，正误差为14个，平均相对误差δ为18.3%；同样，将16对回弹值、碳化值代入文献[1]，查得的回弹强度值与实际抗压强度值作比较，16个全体为负误差